树脂模制模具及树脂模制方法
【专利摘要】本发明的课题在于提供能够提高树脂模制产品的制造成品率的树脂模制模具。作为解决方法，提案有一种利用上模(11)和下模(12)夹持具有安装部件(102)的工件(W)，并以使安装部件(102)的背面(102a)暴露的方式进行树脂模制的树脂模制模具(10)，其特征在于，在上模(11)的分型面(11a)上设有模腔凹部(15)，在下模(12)的分型面(12a)上配置工件(W)，该树脂模制模具(10)包括弹性体(16)，该弹性体(16)以自模腔凹部(15)的内底面(15a)突出的方式设置，用于按压安装部件(102)，弹性体(16)的自模腔凹部(15)的内底面(15a)突出且与安装部件(102)相对的相对面(16ab)大于安装部件(102)的背面(102a)。
【专利说明】
树脂模制模具及树脂模制方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及应用于树脂模制模具和树脂模制方法的有效的技术。
【背景技术】
[0002]在日本特开2010-109252号公报(以下称为“专利文献I”。)中记载有一种使利用倒装法安装于布线基板的半导体芯片的背面(与安装侧的面相反的那一侧的面)暴露并进行树脂模制成形的技术。具体而言，是一种利用剥离膜覆盖半导体芯片的暴露的背面并进行树脂模制的技术。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:日本特开2010-109252号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]然而，在专利文献I所述的技术中，存在如下可能，S卩:在进行树脂模制时树脂会进入到半导体芯片的背面与剥离膜之间的交界，从而导致在半导体芯片的背面产生了毛边(树脂毛刺)。在产生了毛边的树脂模制产品(成形品)中，例如会导致散热器相对于半导体芯片的背面的连接性下降。这样的情况下的树脂模制产品被作为不良品处理，导致其制造成品率下降，需要去除毛边的工序而使制造成本增加。
[0008]本发明的目的在于提供能够提尚树脂I旲制广品的制造成品率的树脂I旲制I旲具。根据本说明书的表述以及附图能够明确本发明的所述目的及其他目的和新颖的特征。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]以下，简单地说明本申请所公开的发明中的代表性内容的概要。
[0011]在本发明的一实施方式的树脂模制模具中，利用一个模具和另一个模具夹持具有安装部件的工件，并以使所述安装部件的夹持面暴露的方式进行树脂模制，该树脂模制模具的特征在于，在所述一个模具的分型面上设有模腔凹部，在所述另一个模具的分型面上配置所述工件，该树脂模制模具包括弹性体，该弹性体以自所述模腔凹部的内底面突出的方式设置，用于按压所述安装部件，所述弹性体的、自所述模腔凹部的内底面突出且与所述安装部件相对的相对面大于所述安装部件的夹持面。
[0012]另外，在本发明的一实施方式的树脂模制方法中，利用一个模具和另一个模具夹持具有安装部件的工件，并以使所述安装部件的夹持面暴露的方式进行树脂模制，该树脂模制方法的特征在于，在所述一个模具的分型面上设置模腔凹部，在所述模腔凹部的内底面设置自该内底面突出的弹性体，该弹性体的、自所述模腔凹部的内底面突出且与所述安装部件相对的相对面大于所述安装部件的夹持面，在所述另一个模具的分型面上配置所述工件，夹持该工件，并利用所述弹性体按压所述安装部件，从而所述弹性体在所述安装部件的作用下凹陷，在使所述弹性体以在所述安装部件的周围越过夹持面的方式突出之后，向所述模腔凹部内注入树脂，并使填充在所述模腔凹部内的所述树脂热固化。
[0013]由此，弹性体在安装部件的作用下凹陷，使弹性体以在安装部件的周围越过夹持面的方式突出，能够防止树脂泄漏到安装部件(例如半导体芯片)的夹持面(阻断树脂的流动)。由此，能够防止在安装部件的夹持面产生毛边(树脂毛刺)。另外，即使在各工件之间安装部件的高度产生偏差、安装部件弯曲的情况下，也能够利用弹性体进行吸收。因而，能够提尚树脂t旲制广品的制造成品率。
[0014]另外，在所述一实施方式的树脂模制模具中，更优选的是，所述弹性体构成为与所述安装部件相对的部分较薄，与该安装部件的周围相对的部分较厚的形状。
[0015]由此，弹性体更容易以在安装部件的周围越过夹持面的方式突出。
[0016]另外，在所述一实施方式的树脂模制模具中，更优选的是，在所述一个模具上设有模腔块，该模腔块构成所述模腔凹部的内底面，在所述模腔块上设有所述弹性体。
[0017]由此，借助模腔块，容易在一个模具上组装弹性体。另外，模腔块作为壁部，能够防止弹性体在将工件夹持时向与夹持方向相交叉的方向扩展。
[0018]另外，在所述一实施方式的树脂模制模具中，更优选的是，所述模腔块隔着衬垫设于所述一个模具。
[0019]由此，能够容易地进行对模腔块的位置调整、对各工件的高度偏差的调整。
[0020]另外，在所述一实施方式的树脂模制模具中，优选的是，在所述一个模具的、包含所述弹性体的相对面和所述模腔凹部的内表面在内的分型面上设有薄膜。
[0021]由此，能够利用薄膜保护弹性体来防止裂纹、劣化等的产生，从而提高弹性体的耐久性，另外，还能够提高弹性体针对树脂的耐化学性。
[0022]在所述一实施方式的树脂模制模具中，更优选的是，所述弹性体的突出厚度大于所述安装部件的夹持面的平面度。
[0023]由此，能够在将工件夹持住的状态下更可靠地使弹性体在安装部件的周围自模腔凹部的内底面突出。
[0024]另外，在所述一实施方式的树脂模制模具中，更优选的是，所述弹性体的压缩应力低于所述安装部件的弹性极限应力且高于成形压力。
[0025]由此，能够利用安装部件使弹性体以凹陷的方式变形，另一方面，能够防止弹性体在成形压力的作用下变形。
[0026]发明的效果
[0027]以下，简单地说明利用本申请所公开的发明中具有代表性的特征而能够获得的效果O
[0028]采用本发明的一实施方式的树脂模制模具，能够提高树脂模制产品的制造成品率。
【附图说明】
[0029]图1是示意地表示本发明的一实施方式的工作中的树脂模制模具的主要部位的剖视图。
[0030]图2是接着图1示意地表示工作中的树脂模制模具的主要部位的剖视图。
[0031]图3是接着图2示意地表示工作中的树脂模制模具的主要部位的剖视图。
[0032]图4是示意地表示本发明的一实施方式的树脂模制产品的剖视图。
[0033]图5是示意地表示本发明的另一实施方式的树脂模制模具的主要部位的剖视图。
[0034]图6是示意地表示本发明的另一实施方式的树脂模制模具的主要部位的剖视图。
[0035]图7是示意地表示本发明的另一实施方式的树脂模制模具的主要部位的剖视图。
[0036]图8是示意地表示本发明的另一实施方式的树脂模制模具的主要部位的剖视图。
[0037]图9是示意地表示本发明的另一实施方式的树脂模制模具的主要部位的剖视图。
[0038]图10是示意地表示本发明的另一实施方式的工作中的树脂模制模具的主要部位的剖视图。
[0039]图11是接着图10示意地表示工作中的树脂模制模具的主要部位的剖视图。
[0040]图12是示意地表示本发明的另一实施方式的工作中的树脂模制模具的主要部位的剖视图。
[0041]图13是示意地表示本发明的另一实施方式的树脂模制模具的主要部位的剖视图。
[0042]图14是示意地表示本发明的另一实施方式的制造工序中的树脂模制产品的剖视图。
【具体实施方式】
[0043]在以下的本发明的实施方式中，在需要的情况下划分为多个部分等进行说明，但是，原则上这些部分相互之间并非毫无关联，存在一方是另一方的一部分或全部的变形例、详细内容等的关系。因此，在所有附图中，对具有相同功能的构件标注相同的附图标记，并省略对其反复的说明。
[0044]另外，对于构成要素的数量(包含个数、数值、量、范围等)而言，除了特别明示的情况、在原理上明确地限定为特定的数量的情况等以外，并不限定于该特定的数量，既可以是特定的数量以上也可以是特定的数量以下。此外，在提及构成要素等的形状时，除了特别明示的情况以及在原理上被明确地认为不是这样的情况等以外，包括实质上与其形状等近似或类似的形状等。
[0045]实施方式I
[0046]首先，参照图1?图4说明本实施方式的树脂模制模具10(树脂模制模具机构)的概略结构。图1?图3中示意地表示了工作中(制造工序中)的树脂模制模具10的主要部位的剖面。图4中示意地表示了由树脂模制模具10得到的树脂模制产品100(工件W)。
[0047]树脂模制模具10构成为包括一对模具(上模11、下模12)。在树脂模制模具10中，利用上模11和下模12夹持工件W从而形成模腔C，并进行处理，使填充到该模腔C内的树脂R在保持压力的状态下热固化从而制造(形成)树脂模制产品100。
[0048]在此，工件W包括基板101(例如布线基板)和安装部件102(例如半导体芯片等芯片部件)。在该工件W要成为成形品(树脂模制产品100)时，利用倒装法，借助多个凸块103将安装部件102安装于基板101上，使与被安装侧的主表面相反的一侧的背面102a暴露，并对其他的面(主表面、侧面)进行树脂模制。在工件W被夹持住的状态下，基板101被上模11和下模
12夹持，并且，安装部件102的背面102a也被夹持。因此，在本实施方式中，背面102a成为夹持面。
[0049]另外，作为安装部件102，也可以使用需要散热的存储器用芯片、逻辑用芯片，具有发光面、受光面的光子芯片，在上下表面具有电连接端子的TSV型芯片等各种半导体芯片。另外，作为安装部件102，还可以使用在工件W中作为上下贯通电极发挥功能的导电体、用于对来自工件W所包含的半导体芯片的热进行散热的散热板、与工件W所包含的半导体芯片相连接的中继基板。
[0050]在树脂模制模具10中，利用公知的传送机构进行将树脂经由与模腔C连通的树脂通路压送(注入)到模腔C的处理。另外，利用公知的按压机构进行如下处理，S卩:开闭树脂模制模具10、以能够承受成形树脂模制部时的成形压力的方式进行压制。另外，树脂模制模具10可以采用将上模11设定为固定模具，将下模12设定为可动模具，且能够利用按压机构进行开模、闭模的结构，也可以将上模11设定为可动模具、将下模12设定为固定模具，还可以将上模11和下模12都设定为可动模具。
[0051]在树脂模制模具10中，在下模12设有加料腔(日文:求分)(未图示)和用于载置(配置)工件W的工件载置部13。工件载置部13以自下模12的分型面12a凹陷的方式设置。另外，在树脂模制模具10中，在上模11设有料道(日文:力少)(未图示)、浇注口(日文:歹 >于.歹一卜)14、构成模腔C的模腔凹部15。料道、浇注口 14以及模腔凹部15以自上模11的分型面Ila凹陷的方式设置。另外，在树脂模制模具10中，设有未图示的加热器。树脂模制模具10成为能够利用加热器加热至规定温度(例如180 °C)的结构。
[0052]另外，树脂模制模具10包括弹性体16，该弹性体16以自模腔凹部15的内底面15a(模腔块17的下表面)向模腔凹部15内突出的方式设置，用于按压安装部件102。该树脂模制模具10设有自模腔凹部15的内底面15a凹陷的弹性体用凹部21，弹性体16设于弹性体用凹部21。
[0053]该弹性体16形成为与安装部件102相对的相对面16ab大于安装部件102的背面102a(夹持面)的形状。另外，弹性体16例如可以由氟橡胶、硅橡胶等橡胶材质构成，也可以由PEEK (聚醚醚酮)材料等工程塑料构成。
[0054]在本实施方式中，在将弹性体16组装于上模11时，树脂模制模具10包括设于上模11的、构成模腔凹部15的内底面15a的模腔块17(模具组件)。在该上模11设有自模腔凹部15的内底面15a凹陷的块用凹部20。模腔块17以不自模腔凹部15的内底面15a突出的方式设置(组装)于该块用凹部20。
[0055]在该模腔块17上设有弹性体用凹部21ο弹性体16例如利用粘接剂粘接固定于模腔块17。因此，模腔块17成为保持弹性体16的构件。因而，在本实施方式中，弹性体16设于模腔块17，并将与弹性体16成为一体的模腔块17组装于上模11。还考虑在不使用模腔块17的情况下将弹性体16直接组装于上模11，但是，借助模腔块17，容易在上模11上组装弹性体16。另外，当弹性体16例如因加热、变形等而变得无法确保期望的密封性时，能够更换弹性体16来进行使用。
[0056]另外，树脂模制模具10包括设于块用凹部20的内底面20a的衬垫22。模腔块17隔着该衬垫22设于上模11。通过使用衬垫22，能够容易地在块用凹部20内对模腔块17进行位置调整(高度调整)。另外，衬垫22除了为本实施方式这样的板状的模具组件以外，还能够使用可根据压力改变厚度的弹簧、可以通过进行插拔来改变厚度的楔块构件，还能够通过使模腔块17在块用凹部20内滑动，从而调整各工件W的高度(厚度)偏差。
[0057]在这样的树脂模制模具10中，在开模后的状态下(参照图1)，在上模11的包含弹性体16的相对面16ab和模腔凹部15的内表面在内的分型面Ila上铺设剥离膜(以下还简称为“薄膜”。)F。另外，在下模12的分型面12a上的包含工件载置部13的内表面在内的部位(工件载置部13)配置工件W。另外，在闭模(合模)后的状态下(参照图2、图3)，形成包含模腔凹部15而构成的模腔C，并以与该模腔C连通的方式形成包含加料腔、料道、浇注口 14而构成的连通通路(树脂通路)。
[0058]然后，如图2、图3所示，通过夹持工件W，从而弹性体16按压安装部件102，弹性体16在安装部件102的反作用力的作用下发生凹陷，在安装部件102的周围以越过背面102a的方式向模腔C内突出。因此，在注入、填充树脂时，能够防止树脂R向安装部件102的背面102a泄漏(实现密封)。
[0059]更具体地进行说明。在本实施方式中，弹性体16的与安装部件102相对的局部16a(弹性体16的中央部)成为耐压区域，弹性体16的与安装部件102的周围相对的局部16b(弹性体16的外周部)成为密封区域。通过利用该弹性体16向安装部件102的背面102a按压薄膜F，从而成为安装部件102的边缘部分处的间隙消失了的状态，例如，即使在对填充到模腔C内的树脂R保持压力时的成形压力的作用下，也能够防止树脂R进入到该间隙中。即，能够防止在安装部件102的背面102a产生毛边(树脂毛刺)。因而，采用本实施方式的树脂模制模具10，能够提尚树脂模制广品100的制造成品率，能够不需要去除毛边从而削减制造成本。
[0060]另外，通过使用弹性体16，在夹持工件W时，即使在各工件W之间安装部件102的高度存在偏差，安装部件102的背面102a弯曲、凹凸不平的情况下，也能够利用弹性体16进行吸收。
[0061]另外，考虑到相对于上模11的凹凸形状的追随性、尺寸精度、经济性等而使用非常薄的薄膜F，因此，有时仅利用薄膜F无法充分地填埋上述这样的因安装部件102而产生的间隙来防止毛边。相对于此，通过与薄膜F—起使用任意厚度的弹性体16，能够可靠地填埋在安装部件102的背面102a的边缘部分产生的间隙。
[0062]另外，在本实施方式中，在开模后的状态下(参照图1)，自模腔凹部15的内底面15a突出的弹性体16的突出厚度A例如能够设定为大于安装部件102的背面102a的平面度。由此，在将工件W夹持住的状态下(参照图2)，能够更可靠地使弹性体16在安装部件102的周围以越过安装部件102的背面102a的方式突出。但是，弹性体16并非一定要自模腔凹部15的内底面15a突出。该情况下，通过使安装部件102埋入弹性体16，能够使安装部件102的背面102a的位置高于模腔凹部15的内底面15a的位置。由此，弹性体16的厚度能够任意设定。
[0063]接着，参照图1?图4说明本发明的一实施方式的树脂模制模具10的工作(树脂模制方法、树脂模制产品100的制造方法)。另外，在树脂模制模具10的组装阶段，如图1所示，在上模11上，在弹性体用凹部21内以自模腔凹部15的内底面15a突出的方式设有弹性体16。
[0064]首先，如图1所示，在树脂模制模具10开模后的状态下，在上模11中，在包含弹性体16的相对面16ab和模腔凹部15的内表面在内的分型面Ila上铺设薄膜F。在下模12中，在分型面12a(工件载置部13)上配置工件W，向加料腔供给树脂R。
[0065]具体而言，在上模11中，薄膜F以从卷绕成卷状的输送辊上被拉出，经过上模11的分型面Ila并卷绕于卷绕辊的方式设置。然后，利用使用了上模11与模腔块17之间的间隙、未图示的抽吸路径(吸引孔)的公知的抽吸机构(真空栗)将薄膜F吸附保持于上模11的分型面11a，从而将薄膜F铺设于分型面11a。在上模11中，在弹性体用凹部21内以自模腔凹部15的内底面15a突出的方式设有弹性体16。因此，在自内底面15a突出的部分也铺设有薄膜F。
[0066]该薄膜F为具有能够承受树脂模制模具10的加热温度的耐热性、且容易自上模11的分型面Ila剥离的薄膜，并且是具有柔软性、伸展性的薄膜材料。作为薄膜F，例如优选使用PTFE、ETFE、PET、FEP、含氟玻璃纤维布、聚丙烯、聚偏二氯乙烯等。
[0067]在此，在上模11中，弹性体用凹部21设于模腔块17，模腔块17设于块用凹部20。因此，能够将模腔块17的外周侧面与块用凹部20的内壁面之间作为抽吸路径来吸附保持薄膜F。
[0068]另外，在下模12中，利用未图示的装载机将工件W输送至树脂模制模具10，并将工件W配置于分型面12a。另外，利用未图示的装载机将树脂R(例如片状、颗粒状、粉状或液体状的模制树脂)输送至树脂模制模具10，并向加料腔供给树脂R。由于树脂模制模具10被内置加热器加热至规定温度，因此，使供给至加料腔的树脂R熔融。
[0069]接着，如图2所示，隔着薄膜F夹持工件W，形成包含模腔凹部15的模腔C。
[0070]具体而言，利用按压机构使上模11和下模12逐渐靠近，利用上模11和下模12夹持工件Wο在本实施方式中，由于在模腔块17的弹性体用凹部21设有弹性体16，因此，模腔块17隔着弹性体16按压(夹持)工件W。
[0071]在本实施方式中，由于使用了强度低于安装部件102、凸块103且容易变形的弹性体16，因此，在将工件W夹持住的状态下，弹性体16在安装部件102的作用下以凹陷的方式变形。由此，利用安装部件102使弹性体16凹陷，从而使弹性体16在安装部件102的周围自模腔凹部15的内底面15a突出。即，弹性体16的局部16a的表面(相对面16ab)与模腔凹部15的内底面15a成为同一平面，弹性体16的局部16b以越过安装部件102的背面102a的方式自模腔凹部15的内底面15a向模腔C内突出。
[0072]另外，在本实施方式中，弹性体16整体由同一材料(例如氟橡胶)构成，并形成为与安装部件102相对的局部16a的厚度和与安装部件102的周围相对的局部16b的厚度相同的板状的形状。因此，例如通过使用能够被压溃并向外侧变形的这样的弹性模量的弹性体16，从而在将工件W夹持住的状态下(参照图2)，使弹性体16的压缩体积与以包围安装部件102的方式突出的弹性体16的局部16b的体积相同。另外，也可以不是通过像这样使弹性体16压缩并向外侧变形而使弹性体16在安装部件102的外周向下方突出，而是仅使耐压区域内的弹性体16压缩，相对地使密封区域内的弹性体16突出。
[0073]另外，作为弹性体16，除了氟树脂以外，还可以使用硅酮树脂、各种工程塑料。该情况下，在使用PEEK(聚醚醚酮)材料这样的强度较高的材料作为弹性体16时，为了防止安装部件102、凸块103的破损，优选采用在衬垫22上包含弹簧的结构。
[0074]另外，在本实施方式中，弹性体用凹部21设于模腔块17。还考虑将弹性体16直接设于上模11，但是，借助模腔块17，容易在上模11上保持弹性体16。另外，设于模腔块17的弹性体用凹部21的内壁面(边缘部)成为壁部，从而能够防止在夹持住工件W时弹性体16向与夹持方向交叉的方向(图2中对应的是左右方向)扩展。即，由于弹性体16的外周被模腔块17包围起来，因此，弹性体16不会向侧方扩展，例如，不会如上所述地将用于吸附保持薄膜F的模腔块17的外周侧面与块用凹部20的内壁面之间阻塞，从而能够可靠地吸附保持薄膜F。
[0075]另外，在本实施方式中，优选的是，在上模11的包含弹性体16的相对面16ab和模腔凹部15的内表面在内的分型面I Ia上设有薄膜F，在将工件W夹持住的状态下，弹性体16隔着薄膜F在安装部件102的作用下发生凹陷。还考虑不使用薄膜F的结构，但是，通过使用薄膜F，能够保护弹性体16。具体而言，能够防止弹性体16因被带棱角的安装部件1 2按压而损伤，防止裂纹、劣化等的产生，提高弹性体16的耐久性。另外，还能够防止弹性体16与树脂R直接接触，从而防止弹性体16因树脂R而产生劣化。换言之，还可以不考虑相对于树脂R的耐腐蚀性地选定弹性体16。而且，由于使用薄膜F，能够防止树脂R进入模腔块17与模腔凹部15之间的间隙，因此，不会发生如下情况，即:因该间隙内填充有树脂R而导致弹性体16变形、弹性体16与树脂R的脱模一起发生脱离。
[0076]接着，如图3所示，驱动传送机构，从而向模腔C内注入树脂R，完成向模腔C内填充树脂R。
[0077]具体而言，将以能够在下模12的加料腔内进退移动的方式设置的推杆向料道侧(上模11侧)推进，从而利用推杆(的顶端部)逐渐推压在加料腔内处于熔融状态的树脂R。被推杆推压的树脂R经过料道、浇注口 14逐渐进入模腔C。即，树脂R逐渐被注入到模腔C。然后，将推杆进一步向料道侧推进，从而将树脂R不断注入(压送)到模腔C，并利用树脂R将模腔C内填满。此时，在模腔C内，树脂R被加压以推压薄膜F。
[0078]然而，由于工件W是利用倒装法在基板101上借助多个凸块103安装有安装部件102而成的，因此，在基板101的表面(安装面)与安装部件102的主表面(形成有凸块103的面)之间的狭窄的部位也填充(模制底部填充)树脂R。由于像这样用于模制底部填充的树脂R会填充到凸块103彼此之间、安装部件102的下方这样的狭窄的部位，另一方面，还容易在安装部件102上产生毛边，因此，上述这样的密封结构变得非常有效。
[0079]然后，通过在模腔C内使被填充好的树脂R在保持压力的状态下热固化，并在脱模之后使其进一步热固化(后固化)，从而大致完成图4所示这样的包括有树脂模制部104(树脂R)的树脂模制产品100 (工件W)的成形品。在本实施方式中，安装部件1 2的背面102a自树脂模制部104暴露。另外，以包围俯视呈矩形形状的安装部件102的背面102a的方式在树脂模制部104上形成有周槽105，该周槽105由自模腔凹部15的内底面15a突出的弹性体16(局部16b)造型而成。
[0080]在本实施方式中，例如通过使用压缩应力比保持压力时的成形压力大的弹性体16，还能够防止在对被填充到模腔C内的树脂R保持压力的状态下弹性体16与安装部件102的周围相对的局部16b产生变形。
[0081 ]在本实施方式中，能够利用弹性体16的在安装部件102的周围自模腔凹部15的内底面15a突出的局部16b，防止树脂R泄漏到安装部件102的背面102a(阻断树脂R的流动)。由此，能够防止在安装部件102的背面102a产生毛边(树脂毛刺)。因而，能够提高树脂模制产品100的制造成品率，且不需要去除毛边，能够削减制造成本。
[0082 ]另外，安装部件102的背面102a埋入自模腔凹部15的内底面15a突出的弹性体16且被密封。因此，安装部件102的背面102a和树脂模制部104的表面(图4中的上表面)处于同一平面，例如，使用连接面为平坦面的散热器也能够与背面102a和树脂模制部104的表面相接触并进行连接，能够使用廉价的散热器。
[0083]实施方式2
[0084]在所述实施方式I中，说明了弹性体16的形状采用了使耐压区域的厚度与密封区域的厚度相同的板状的形状的情况。在本实施方式中，参照图5，对弹性体16A的形状采用耐压区域的厚度与密封区域的厚度不同的形状的情况进行说明。图5是示意地表示本实施方式的树脂模制模具10的主要部位的剖视图。
[0085]在开模后的状态下，弹性体16A以如下的凹状的形状构成，S卩:相对面16ab是平坦的，以该相对面16ab为基准，弹性体16A的中央部(局部16a)较薄，弹性体16A的外周部(局部16b)变厚。在将该弹性体16A设于模腔块17A的弹性体用凹部21时，在模腔块17A上设有自弹性体用凹部21的内底面21a突出的凸部17a。即，将该凸部17a嵌入于凹状的弹性体16A，从而在模腔块17A的弹性体用凹部21内设置(组装)弹性体16A。
[0086]通过使用这样的厚度不同的形状的弹性体16A，能够减小耐压区域内的弹性体16A的厚度，从而能够防止安装部件102在填充到模腔C内的树脂R的压力的作用下上浮。即，在弹性体16A较厚的情况下，在填充到基板101与安装部件102之间的树脂R的树脂压力的作用下可能导致支承于弹性体16A的安装部件102以中间隆起的方式变形。相对于此，若减小耐压区域的弹性体16A的厚度(换言之，设置凸部17a)，则能够防止这样的安装部件102的变形。
[0087]另外，在所述实施方式I中，说明了使弹性体16粘接固定于模腔块17的情况。但并不限定于此，如实施方式所示，还可以是将弹性体16防脱固定于模腔块17A的情况。
[0088]在本实施方式中，将以自凹状的弹性体16A的内壁面突出的方式设置的凸部16c嵌入于以自模腔块17A的凸部17a的外壁面凹陷的方式设置的凹部17b内，从而将弹性体16防脱固定于模腔块17A。另外，例如，还可以通过在模腔块17A的凸部17a的外壁面形成内螺纹、在凹状的弹性体16A的内壁面形成外螺纹，从而以紧固的方式将弹性体16A固定于模腔块17A。
[0089]实施方式3
[0090]在所述实施方式I中，说明了使弹性体16粘接固定于作为一个构件形成的模腔块17的情况。在本实施方式中，参照图6说明将弹性体16B防脱固定于模腔块17B的情况。图6是示意地表示本实施方式的树脂模制模具10的主要部位的剖视图。
[0091]在本实施方式中，弹性体16B以自靠弹性体用凹部21的内底面21a侧的外壁面突出的方式设有凸部16d(凸缘部)。另外，模腔块17B以自弹性体用凹部21的内壁面凹陷的方式设有凹部17c。该模腔块17B构成为能够分割为上块17d和下块17e。该上块17d和下块17e在与弹性体用凹部21的内底面21a平齐的平面处被分割。因此，下块17e成为环状的中空部，上块17d成为盖部。
[0092]为了将弹性体16B固定于模腔块17B，首先，使模腔块17B处于分割为上块17d和下块17e的状态。接着，以将弹性体16B的凸部16d卡在下块17e (模腔块17B)的凹部17c的方式，将弹性体16B嵌入于环状的下块17e内。接着，以利用上块17d盖在弹性体16B和下块17e的上方的方式将下块17e和上块17d组装并利用例如螺栓(未图示)进行螺纹固定，从而将弹性体16B固定于模腔块17B。然后，将与弹性体16B成为一体的模腔块17B设置(组装)于块用凹部20。由此，能够可靠地将弹性体16B固定于模腔块17B。另外，仅通过更换弹性体16B和下块17e，就能够应对安装部件102的配置的变更。
[0093]实施方式4
[0094]在所述实施方式I中，说明了使用一种构件作为工件W所具有的安装部件102的情况。在本实施方式中，参照图7和图14说明使用多种构件(芯片部件102A、柱状导体102B)作为安装部件的情况。图7是示意地表示本实施方式的树脂模制模具10的主要部位的剖视图。图14是示意地表示制造工序中的树脂模制产品100的剖视图。
[0095]本实施方式的工件W包括基板101(例如布线基板)和安装部件，安装部件例如包括半导体芯片等芯片部件102A和由铜等导电性材料形成的柱状导体102B(通路构件)。在该工件W要成为成形品(树脂模制产品100)时，利用倒装法借助多个凸块103将芯片部件102A安装在基板101上，芯片部件102A的与被安装侧的主表面相反的那一侧的背面102a暴露，其他的面(主表面、侧面)被树脂模制。另外，在基板101上安装有柱状导体102B，柱状导体102B的与被安装侧的一端面相反的那一侧的另一端面102b暴露，其他的面(侧面)被树脂模制。由此，能够形成为不仅能够与基板101侧电连接，还能够与柱状导体102B电连接的可三维连接的成形品。
[0096]与所述实施方式I相同，在开模后的状态下，弹性体16以自模腔凹部15的内底面15a突出的方式设置。而且，弹性体16采用与芯片部件102A和柱状导体102B(安装部件)相对的相对面16ab大于被夹持的芯片部件102A的背面102a和柱状导体102B的另一端面102b(夹持面)的形状。
[0097]因此，在将工件W夹持住的状态下，弹性体16在芯片部件102A和柱状导体102B的作用下以凹陷的方式变形。具体而言，弹性体16的局部16a的表面(相对面16ab)与模腔凹部15的内底面15a成为同一平面，弹性体16的局部16b以越过芯片部件102A的背面102a、柱状导体102B的另一端面102b的方式自模腔凹部15的内底面15a向模腔C内突出。
[0098]在本实施方式中，能够利用弹性体16的在芯片部件102A和柱状导体102B的周围自模腔凹部15的内底面15a突出的局部16b，防止树脂R泄漏到芯片部件102A的背面102a和柱状导体102B的另一端面102b。由此，能够防止在芯片部件102A的背面102a和柱状导体102B的另一端面102b产生毛边。因而，能够提高树脂模制产品100的制造成品率，能够不需要去除毛边从而削减制造成本。
[0099]另外，在对由于单独制造而容易产生高度差异的芯片部件102A和柱状导体102B—并进行树脂模制时，能够弥补仅利用薄膜F无法完全吸收的高度偏差，防止各构件的端面(背面102a、另一端面102b)产生毛边。
[0100]如图14所示，由本实施方式的树脂模制模具10制造出的树脂模制产品100包括树脂模制部104，该树脂模制部104形成在基板101上，使芯片部件102A的背面102a和柱状导体102B的另一端面102b暴露。该树脂模制部104具有周槽105(105A、105B)，该周槽105在树脂模制工序中利用防止毛边产生的弹性体16的局部16b进行造型而成。另外，周槽105A形成于芯片部件102A的背面102a的周围，周槽105B形成于柱状导体102B的另一端面102b的周围。
[0101]而且，通过形成与暴露的柱状导体102B(通路构件)电连接并覆盖树脂模制部104的导电性的屏蔽层120，从而能够获得具有高屏蔽性的树脂模制产品100。以下，作为具有高屏蔽性的树脂模制产品，采用包括半导体芯片(芯片部件102A)的树脂模制产品100(半导体封装体)，并对其制造方法进行说明。
[0102]如参照图7所说明的那样，在对芯片部件102A和柱状导体102B进行树脂模制之后(由此形成树脂模制部104)，将薄膜F剥离并从树脂模制模具10中取出树脂模制产品100。接着，如图14所示，在封装体表面(树脂模制部104、自树脂模制部104暴露的芯片部件102A以及柱状导体102B)涂布屏蔽用墨或屏蔽用糊剂从而形成屏蔽层120。此时，屏蔽层120与柱状导体102B电连接。另外，在基板101的背面(与形成树脂模制部104的面相反的那一侧的面)形成多个安装用凸块121，该多个安装用凸块121用于将树脂模制产品100安装于其他的安装基板上。此时，使某个安装用凸块121借助基板内布线122与柱状导体102B电连接。另外，在图14中，用虚线示意地表示由基板101所包括的多层布线层、和多层布线层之间的通路构成的基板内布线122。
[0103]在这样的树脂模制产品100中，使电磁波(噪声等)经由屏蔽层120、柱状导体102B、基板内布线122以及安装用凸块121流入大地(GND)，从而能够发挥屏蔽功能。另外，采用使用了导热性较高的材质的屏蔽用墨或屏蔽用糊剂，能够增大散热面积，还能够期待对半导体芯片(芯片部件102A)的发热进行的散热功能。
[0104]在形成导电性的屏蔽层120时，能够利用对喷嘴和被涂布物施加电位差并且自喷嘴排出后述那样的涂布液的静电涂布法。另外，还能够利用喷墨法、镀敷法、PVD(PhysicalVapor Deposit1n)法、CVD(Chemical Vapor Deposit1n)法、喷涂法、印刷法等。另外，屏蔽层120例如能够使用利用溶剂将具有导电性、磁性的细粉(Ag这样的金属、碳)和粘结剂树脂溶解而成的涂布液(墨)等。
[0105]像这样，采用本实施方式的树脂模制模具10，能够可靠地将难以设定为均等高度的柱状导体102B全部暴露。另外，即使利用一个树脂模制模具10制造多个树脂模制产品100，也不需要进行使柱状导体102B暴露的其他的工序，能够针对全部的树脂模制产品100可靠地发挥屏蔽功能。
[0106]实施方式5
[0107]在所述实施方式I中，说明了在一个模腔凹部15内与一个安装部件102相对应地设置一个弹性体16的情况。在本实施方式中，参照图8说明在一个模腔凹部15内与多个安装部件102相对应地设置多个弹性体16的情况。图8是示意地表示本实施方式的树脂模制模具10的主要部位的剖视图。
[0108]本实施方式的工件W包括基板101(例如布线基板)和多个安装部件102(例如半导体芯片等芯片部件)。在该工件W要成为成形品时，利用倒装法借助多个凸块103将多个安装部件102安装在基板101上，使多个安装部件102各自的背面102a暴露，且其他的面(主表面、侧面)被树脂模制。
[0109]与所述实施方式I相同，在开模后的状态下，弹性体16与各安装部件102相对应地，以自模腔凹部15的内底面15a突出的方式设有多个。而且，各弹性体16采用与安装部件102相对的相对面16ab大于安装部件的背面102a(夹持面)的形状。
[0110]因此，在将工件W夹持住的状态下，各弹性体16在各安装部件102的作用下以凹陷的方式变形。具体而言，弹性体16的局部16a的表面(相对面16ab)与模腔凹部15的内底面15a成为同一平面，弹性体16的局部16b以越过安装部件102的背面102a的方式自模腔凹部15的内底面15a向模腔C内突出。该情况下，由于各安装部件102安装时的距离基板101的高度必然产生偏差，因此，有时仅利用较薄的薄膜F难以吸收该高度偏差。因此，通过在安装部件102各自的位置上分别设置弹性体16，从而能够吸收安装部件102的安装高度的偏差。
[0111]在本实施方式中，能够利用弹性体16的在各安装部件102的周围自模腔凹部15的内底面15a突出的局部16b，防止树脂R泄漏到各安装部件102的背面102a。由此，能够防止在各安装部件102的背面102a产生毛边，即使是能够一并地密封多个安装部件102的生产性较高的模具，也能够可靠地防止在所有的安装部件102的背面102a产生毛边。另外，由于在弹性体16的外周，且是在模腔块17的端面成形有树脂R，因此，能够以期望的尺寸精度进行树脂成形，能够可靠地以任意的高度来成形用于支承散热器的成形品的表面。另外，由于针对每个安装部件102来设置弹性体16，因此，能够进行局部更换，还具有容易维护这样的效果。
[0112]实施方式6
[0113]在所述实施方式I中，说明了与一个安装部件102相对应设置一个弹性体16的情况。在本实施方式中，参照图9说明设置同时与多个安装部件102相对应的一个弹性体16的情况。图9是示意地表示本实施方式的树脂模制模具10的主要部位的剖视图。
[0114]本实施方式的工件W包括基板101(例如布线基板)和多个安装部件102(例如半导体芯片等芯片部件)。在该工件W要成为成形品时，利用倒装法借助多个凸块103将多个安装部件102安装在基板101上，多个安装部件102各自的背面102a暴露，且其他的面(主表面、侧面)被树脂模制。
[0115]与所述实施方式I相同，在开模后的状态下，弹性体16与各安装部件102相对应地，以自模腔凹部15的内底面15a突出的方式设置。而且，弹性体16形成为与多个安装部件102相对的相对面16ab大于多个安装部件102的背面102a(夹持面)的形状。该情况下，弹性体用凹部21不需要设置与安装部件102相对应的数量，因此，能够采用简单的模具结构。
[0116]因此，在将工件W夹持住的状态下，弹性体16在各安装部件102的作用下以凹陷的方式变形。具体而言，弹性体16的局部16a的表面(相对面16ab)与模腔凹部15的内底面15a成为同一平面，弹性体16的局部16b以越过各安装部件102的背面102a的方式自模腔凹部15的内底面15a向模腔C内突出。
[0117]在本实施方式中，在使用一个弹性体16进行成形时，能够利用在各安装部件102的周围自模腔凹部15的内底面15a突出的弹性体16的局部16b，防止树脂R泄漏到各安装部件102的背面102。由此，能够以简单的结构防止在各安装部件102的背面102a产生毛边。因而，能够低成本地制造可防止毛边的树脂模制产品。
[0118]实施方式7
[0119]在所述实施方式I中，说明了弹性体16的相对面16ab的整体以均等的高度自模腔凹部15的内底面15a突出的情况。在本实施方式中，参照图10和图11说明弹性体16C的相对面16ab的局部16e自模腔凹部15的内底面15a突出的情况。图10、图11是示意地表示本实施方式的树脂模制模具10的主要部位的剖视图。
[0120]本实施方式的工件W包括基板101(例如布线基板)和多个安装部件102(例如半导体芯片等芯片部件)。在该工件W成为成形品时，利用倒装法借助多个凸块103将多个安装部件102安装在基板101上，多个安装部件102各自的背面102a暴露，且其他的面(主表面、侧面)被树脂模制。
[0121]与所述实施方式I相同，在开模后的状态下(参照图10)，与各安装部件102相对应地，弹性体16C的相对面16ab的局部16e (突出相对面)以自模腔凹部15的内底面15a突出的方式设置。弹性体16C的相对面16ab的除了局部16e以外的其他部位以与模腔凹部15的内底面15a成为同一平面的方式设置。而且，弹性体16C形成为与安装部件102相对的相对面16ab的局部16e大于安装部件102的背面102a(夹持面)的形状。
[0122]因此，在将工件w夹持住的状态下(参照图11)，弹性体16在各安装部件102的作用下以凹陷的方式变形。具体而言，弹性体16的局部16a的表面(相对面16ab的局部16e)与模腔凹部15的内底面15a成为同一平面，弹性体16的局部16b以越过各安装部件102的背面102a的方式自模腔凹部15的内底面15a向模腔C内突出。
[0123]在本实施方式中，能够利用弹性体16的在各安装部件102的周围自模腔凹部15的内底面15a突出的局部16b，防止树脂R泄漏到各安装部件102的背面102。由此，能够防止在各安装部件102的背面102a产生毛边，并且能够利用在弹性体16C中被平坦地保持的相对面16ab将成形品的上表面成形得较平坦。因而，能够有效地对使用散热器这样的高发热的树脂模制产品进行生产。另外，由于不必像所述实施方式5那样设置与安装部件102的个数相对应的弹性体用凹部21，因此，能够利用简单的模具对使用散热器这样的树脂模制产品进行生产。
[0124]实施方式8
[0125]在所述实施方式I中，说明了将弹性体16设于板状的模腔块17的情况。在本实施方式中，参照图12说明将弹性体16设于转环块17C(模腔块)的情况。图12是示意地表示本实施方式的树脂模制模具10的主要部位的剖视图。
[0126]本实施方式的树脂模制模具10的上模IlA由能够使转环块17C倾斜的转环结构构成。转环结构的上模IIA包括转环块17C、悬挂支承转环块17C的引导块18以及在转环块17C与引导块18之间被弹性安装的弹簧19。在上模IlA中，设有自模腔凹部15的内底面15a凹陷的块用凹部20。构成模腔凹部15的内底面15a的转环块17C与引导块18—起设置(组装)于该块用凹部20。
[0127]在转环块17C的与内底面15a相反的那一侧的面上设有凸状球面部17f。在引导块18的与该凸状球面部17f相对的部位设有凹状球面部18a。另外，在凸状球面部17f和凹状球面部18a的周围设有弹簧19。在这样的转环结构的上模11中，作为模腔块的转环块17C通过凸状球面部17f被凹状球面部18a引导而进行倾动。在转环块17C上设有自模腔凹部15的内底面15a凹陷的弹性体用凹部21。在该弹性体用凹部21以自模腔凹部15的内底面15a向模腔凹部15内突出的方式设有弹性体16。
[0128]另外，本实施方式的工件W例如是利用由引线框等形成的上部电极110和下部电极111夹持多个半导体芯片112而成的。半导体芯片112在上表面侧利用焊料与上部电极110相接合，在下表面侧利用焊料与下部电极111相接合。该上部电极110和下部电极111还能够被用作散热板。在这样的工件W中，在半导体芯片112(例如应用于逆变器结构的IGBT元件、续流二极管元件)种类不同的情况下，由于各自的高度也不同，因此，可能导致上部电极110相对于下部电极111倾斜。另外，本实施方式的工件W将下部电极111作为基板配置于下模12的工件载置部13，将上部电极110作为安装部件而被弹性体16按压。
[0129]与所述实施方式I相同，在开模后的状态下，与上部电极110相对应地，以自模腔凹部15的内底面15a突出的方式设有弹性体16。而且，弹性体16形成为与上部电极110相对的相对面16ab大于上部电极110的上表面(夹持面)的形状。
[0130]因此，在将工件W夹持住的状态下，弹性体16在上部电极110的作用下以凹陷的方式变形。具体而言，弹性体16的局部16a的表面(相对面16ab)与模腔凹部15的内底面15a成为同一平面，弹性体16的局部16b以越过上部电极110的上表面IlOa的方式自模腔凹部15的内底面15a向模腔C内突出。另外，在本实施方式中，即使在上部电极110倾斜的情况下，由于转环块17C跟随上部电极110的倾斜进行倾动，因此，也能够防止一端接触，从而能够夹持工件W O
[0131]在本实施方式中，能够利用弹性体16的在上部电极110的周围自模腔凹部15的内底面15a突出的局部16b，防止树脂R泄漏到上部电极110的上表面110a。由此，能够防止在上部电极110的上表面IlOa产生毛边。因而，即使是厚度存在偏差或发生了倾斜这样的工件W，也能够防止毛边的产生。
[0132]实施方式9
[0133]在所述实施方式I中，说明了弹性体16对安装部件102的整个表面进行按压的情况。在本实施方式中，参照图13说明在模腔块17D中将框状的弹性体16D固定在安装部件102的外周位置的情况。图13是示意地表示本实施方式的树脂模制模具10的主要部位的剖视图。
[0134]在开模后的状态下，弹性体16D形成为沿着安装部件102的外周配置这样的矩形框状。在将该弹性体16D设置于模腔块17D的弹性体用凹部21时，在模腔块17D上设有自弹性体用凹部21的内底面21a突出的凸部17a。即，通过沿着该凸部17a的外周将矩形框状的弹性体16D嵌入，从而将弹性体16D设于模腔块17D的弹性体用凹部21。该情况下，优选的是，弹性体16D形成为其内周面的位置与最外周的凸块103的位置重叠这样的宽度，由此，能够防止在夹持时安装部件102的变形。
[0135]使用这样的沿着安装部件102的外周配置的弹性体16D，从而在耐压区域内不设置弹性体16D，因此，能够可靠地防止安装部件102在填充到模腔C内的树脂R的压力的作用下上浮。由此，在能够可靠地防止毛边的同时，还能够防止上述的安装部件102的变形。在本实施方式中，还在弹性体16D与模腔块17D之间形成有朝向模腔C的间隙，但是，由于使用薄膜F而不会导致树脂R进入到该间隙，能够连续地进行成形。
[0136]另外，通过将凸部16c嵌入于凹部17b，从而能够将弹性体16D防脱固定于模腔块17D，该凹部17b在模腔块17D的凸部17a的外壁面和与该壁面相对的壁面上以凹陷的方式设置，该凸部16c以自矩形框状的弹性体16D的内壁面以及外壁面突出的方式设置。
[0137]以上，根据实施方式具体地说明了本发明，但本发明并不限定于所述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更，这是不言自明的。
[0138]例如，在所述实施方式I中，说明了由同一材料形成的弹性体16的形状采用了使与安装部件102相对的局部16a的厚度和与安装部件102的周围相对的局部16b的厚度相同的板状的形状的情况。但并不限定于此，弹性体还可以由与安装部件相对的部分较硬、与安装部件的周围相对的部分的硬度较软的不同的材料构成，且形成为与安装部件相对的部分的厚度和与安装部件的周围相对的部分的厚度相同的板状的形状。由此，在将工件夹持住的状态下，能够更可靠地使弹性体在安装部件的周围自模腔凹部的内底面突出。
[0139]另外，在所述实施方式I中，说明了将弹性体16嵌入于在模腔块17的下表面设置的弹性体用凹部21的结构例，但还可以设定为将弹性体粘贴于下表面形成为平坦的模腔块的结构。由此，由于不需要根据安装部件102的配置来成形弹性体用凹部，因此，即使改变安装部件102的配置，也能够利用相同的模腔块。另外，还可以设定为仅在弹性体和模腔块的局部区域分别设有固定用的凹凸，并能够利用该凹凸进行固定的结构。
[0140]另外，在所述实施方式I中，说明了在上模11中模腔块17成为独立件的结构例，但是，模腔块17也可以与上模11设为一体。
【主权项】
1.一种树脂模制模具，其利用一个模具和另一个模具夹持具有安装部件的工件，并以使所述安装部件的夹持面暴露的方式进行树脂模制，其特征在于， 在所述一个模具的分型面上设有模腔凹部， 所述另一个模具的分型面上配置所述工件， 该树脂模制模具包括弹性体，该弹性体以自所述模腔凹部的内底面突出的方式设置，用于按压所述安装部件， 所述弹性体的、自所述模腔凹部的内底面突出且与所述安装部件相对的相对面大于所述安装部件的夹持面。2.根据权利要求1所述的树脂模制模具，其特征在于， 所述弹性体构成为与所述安装部件相对的部分较薄，与该安装部件的周围相对的部分较厚的形状。3.根据权利要求1或2所述的树脂模制模具，其特征在于， 在所述一个模具上设有模腔块，该模腔块构成所述模腔凹部的内底面，在所述模腔块上设有所述弹性体。4.根据权利要求3所述的树脂模制模具，其特征在于， 所述模腔块隔着衬垫设于所述一个模具。5.根据权利要求1?4中任一项所述的树脂模制模具，其特征在于， 在所述一个模具的、包含所述弹性体的相对面和所述模腔凹部的内表面在内的分型面上设有薄膜。6.根据权利要求1?5中任一项所述的树脂模制模具，其特征在于， 所述弹性体的突出厚度大于所述安装部件的夹持面的平面度。7.根据权利要求1?6中任一项所述的树脂模制模具，其特征在于， 所述弹性体的压缩应力低于所述安装部件的弹性极限应力且高于成形压力。8.—种树脂模制方法，在该树脂模制方法中，利用一个模具和另一个模具夹持具有安装部件的工件，并以使所述安装部件的夹持面暴露的方式进行树脂模制，其特征在于， 在所述一个模具的分型面上设置模腔凹部，以自所述模腔凹部的内底面突出的方式设置弹性体，该弹性体的、自所述模腔凹部的内底面突出且与所述安装部件相对的相对面大于所述安装部件的夹持面， 在所述另一个模具的分型面上配置所述工件，夹持该工件，并利用所述弹性体按压所述安装部件，从而所述弹性体在所述安装部件的作用下凹陷，在使所述弹性体以在所述安装部件的周围越过夹持面的方式突出之后，向所述模腔凹部内注入树脂，并使填充在所述模腔凹部内的所述树脂热固化。
【文档编号】B29C45/02GK105917451SQ201480073241
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2014年11月10日
【发明人】川口诚, 涌井正明
【申请人】山田尖端科技株式会社